大学计算机实验教学改革与实践
大学计算机实验教学改革与实践 摘要:将微课这种新型的教学手段引入计算机实验教学, 进行改革与实践.首先,创建微视频、知识点图谱、微教材、 微素材等微课内容;其次,改变以教为主的模式,要求学生提 前进入学习状态,利用微课实现泛化学习、团队学习;然后, 以任务式实验、成果展示和多元化全方位考核等方式来进一 步促进学生学习,并建立反馈机制,随时反馈问题;最终把教 师从繁琐的实验教学中解脱出来,转换为对学生进行实验思 路的指导和实验重点问题的解答.全国计算机等级考试的过 级率统计结果证明该实验教学改革实践有效. 关键词:微课;计算机实验教学;改革实践 国家光网战略的实施和移动互联网技术的不断升级,使 得把基于视频技术的教学手段应用到大学课程教学中成为 可能.微课的微型化、知识内容碎片化、可移动化等特点,使 其成为了一种新兴的教学手段并迅猛发展.但是将其应用到 大学公共课程实验教学中的案例尚少.利用微课的特点对大 学公共课程(例如:大学计算机这类操作实践性很强的公共 课程)实验教学进行改革实践,发挥其优势,是目前研究的重 点. １微课的特点及相关研究应用 １．１微课的特点 微课的特点鲜明,如图１所示,主要有４个方面.(１)内 容少而精,重点突出.微课的一个突出特点就是知识碎片化.它区别于传统教学,将课程知识内容进行了碎片化的分解. 内容少,教师结合微案例对碎片化知识点进行精心
设计,也 就容易在微视频中将其讲得透彻清楚,再结合微课其他配套 微任务、微测试等内容,可以更容易地达到“学一个,懂一个” 的学习目标,是将传统教学内容碎片化再造.(２)微视频时 间短,把握学习注意力.微课的另一个突出的特点就是以时 间非常短的微视频进行展现.时间长度以能够抓住学习者的 注意力、不疲劳、刚刚好为准则.从而更容易达到“学一个, 懂一个”的学习目标.相当于将传统教学课堂划分为若干微 课,但是微课的时长加起来却大于传统课程的时长.(３)文 件小,适合泛在学习(UＧlearning).微课文件包括微视频和 其配套的微
素材等文件,其总大小控制在５０MB以内.微视 频采用流行的兼容性好的流媒体格式,其他文件同样采用兼 容性好的格式.方便学习者随时、随地、随终端的学习,也就 是泛在学习.(４)微课制作方便简单.微课虽然有以上要求, 但其制作简单方便,以够用就行为指导思想,既可以采用专 业的设备,也可以采用常用的普通设备完成微课的制作. １．２微课的研究与应用 微课经过多年的发展,已经应用到
教育领域的各个方 面.(１)微课教学模型.梁乐明等人２０１３年结合国内外 微课的对比分析给出了微课程的教学设计模式[１].余胜泉 等人２０１４年提出了基于学习元的微课设计思路,包括微 课设计、教学信息描述、微课聚合和开发模式等[２].杨明在２０１４年就高职教学中微课的开发、评价、制作等进行 了讨论[３].王秋月在２０１４年对“慕课”“微课”与“翻 转课堂”的实质进行了分析,阐述了在中等教学中微课仅适 合于普通课堂的补充[４].郭绍青等人在２０１４年对高校 微课设计的误区和存在的问题进行了分析并结合生物学“趋 同进化”理论构建了微课教学模型[５].(２)微课关键问题. 郑炜冬在２０１４年构建了微课设计关键模型:情感化设计 三层模型(本能、行为和反思)[６].钟绍春等人在２０１４ 年就微课设计和应用的关键问题进行了探讨[７].苏小兵等 人在２０１４年就微课关键要素及教学应用进行了分析研 究[８].(３)微课改革高校教育教学.王雪在２０１５年就 高校微课视频设计与应用进行了实验研究[９].宋金�[等 人在２０１５年将微课应用到了大学物理实验教学中[１ ０].吴萍在２０１６年就“微时代”背景下我国微课的应用 进行了分析
总结[１１].张方方在２０１６年就“微课”对 高校教学改革的影响进行了分析[１２]. ２大学计算机实验教学现状及问题 ２．１大学计算机实验教学现状 大学计算机基础课程在企事业单位需求变更和全国计 算机等级考试变革的推动下,经过几次教学改革,现在课程 设置及内容已经基本稳定,见表１．教学内容虽然与时俱进 进行了相应改变,但是教学方法还相对滞后,而实验教学作 为教学的重要一环,其方式、手段都相对过时,亟须改变,引入新兴的教学手段正可破解这一难题. ２．２大学计算机实验教学存在的问题 (１)大班教学,实验指导疲于奔命.现在高校公共课程 多为大班教学,而且现在学生普遍缺乏自觉性.因为人数多、 实验多,在实验教学过程中,很多知识点教师需要重复地讲 好几遍,而且都是些最简单、最基本的知识点,使得教师没有 时间深入地指导学生,每次实验课的效果较差.(２)内容独 立,综合性实验缺乏.内容独立,没有延续、相关、综合和创 新,特别是综合性实验尤其缺乏.而大学计算机各门课程及 各门课程中的知识点都具有层次递进、相互关联等特点.如 果学生一门课程中的某个知识点没有学懂,那么就会直接导 致该门课程或另外一门课程更深层次的知识点也不懂.(３) 被动
学习,拷贝严重.大班教学,在实验数量大,实验内容又 独立、缺乏综合性,实验学时还偏少等情况下,没有调动学生 的学习积极性,学生是被动学习[１３].没有学习积极性直 接导致在实验教学中,很多的学生拷贝别人的实验结果,虽 然教师见招拆招,但还是无法杜绝.(４)知识获取路径单一, 缺乏自主学习、合作学习.知识获取途径单一,仅在课堂教学 和实验教学时才能获取,其他时候只能靠学生自己,虽然实 验教学时有教师进行指导,但都是杯水车薪.现在学生普遍 缺乏自觉性和合作性,一旦有点学不懂,造成的结果就是以 难为难,甚至完全放弃. ３基于微课特点的实验教学改革３．１基于微课特点的实验教学改革可行性 大学计算机实验教学具有非常强的实践操作性,微课作 为新兴的教学手段,两者可以非常好地结合,并且可以有很 好的教学效益.(１)构建课程知识图谱,开发碎片化知识点 微课.根据对课程内容知识点进行层次化、碎片化分解,形成 既独立又相关的知识点,最终构建课程知识图谱.针对每个 碎片化的知识点,进行微课开发.(２)一对一实验指导.微视 频及配套的微任务、微测验等使得在大班教学的情况下,一 对一的实验指导成为可能.让学生可以沿着知识图谱路线一 步一步往前走,而不至于有一点学不懂就放弃.同时也让教 师从疲于奔命的实验指导中解脱出来,指导学生完成实验教 学任务及创新性的实验内容,或重点辅助学习困难的学 生.(３)直观的操作步骤,可反复查看的教学内容.微课中的 微视频可以实现具体知识点直观的操作步骤,学生可结合配 套的微任务进行自主学习.并且学生在一遍没办法全部弄懂 的情况下,可以在电脑或手机中反复查看、重复学习.(４)学 生团队,合作学习.引入微课后,学生在课外都可以进行自主 学习,这为团队合作学习创造了条件.学生可以自行构建学 生团队,并通过延续性、相关性、综合性、创新性的实验促 进学习. ３．２基于微课的实验教学改革具体措施 实验教学改革主要有６个方面的具体措施,它们之间的 关系既层层递进,又相互关联、相互促进,如图２所示.具体实施又可以抽象为４个重点步骤,它们之间是循环关系,如 图３所示.(１)改变教学模式,以学为主.改变以教为主的模 式,要求学生提前进入学习状态,在微课的基础上,实施泛化 学习、团队学习.从以分数为王中解脱出来,强调实践操作、 综合创新应用,以过程和结果相结合的多元化考核方式来实 现以学为主.(２)构建课程知识图谱,开发微课配套辅导教 材.对大学计算机课程内容构建知识结构图谱,将图谱中的 碎片化知识点结合微案例、微任务开发基于微课的«大学计 算机课程微课实验指导书».指导书中包含课程知识图谱、课 程章节及章节中的微案例、微任务、综合任务、创新任务、 微测试等,并对重点难点进行特殊标注,最后提供微素材用 于实验.(３)制作微视频,提供泛在学习.将教材中碎片化知 识点,根据知识图谱的关系开发内容相互联系的微视频.最 终上传到学校课程中心网站及实验教学服务器中提供给学 生.方便学生随时、随地、随终端地学习,也就是泛在学 习.(４)以任务为导向,成果展示为促进.以学生团队为实施 单元,以微任务为学习路径,加以强化巩固微任务的综合任 务,和思考如何灵活运用微知识的创新任务(讨论、分析问题, 给出解决方案并实施形成成果),训练学生团队合作学习.最 后以成果展示来进一步强化促进.(５)问题反馈机制,集中 指导破解难题.教师在实验教学指导中,对学生询问最多的 问题和微任务、综合任务、创新任务及其他渠道反馈的普遍 问题,通过集中指导的方式来破解大多数学生没有弄懂的难题.(６)建立全方位的考核方式.改变传统的作业式考核,建 立一套符合微课的多元化、全方位的考核方式,包括实验过 程、微任务、综合任务、创新任务、成果展示、抽问回答、 团队及团队成员表现等考核内容. ３．３改革实践与数据反馈 大学计算机实验教学改革在我院从２０１４级开始实 施全国计算机等级
考试同样也是以实践操作为主的考核方 式,其过级率可以用来检验改革是否有效果数据统计结果如 图４所示.由图４可知,在引入微课进行实验教学改革后,２ ０１４级
学生的过级率有了明显的变化,一次过级率直接上 升了３８％,且有不少学生能在第二次考试中通过.由此可 证,基于微课特点的大学计算机实验教学改革是切实有效 的. ４结语 虽然借助微课可以改变传统实验教学的诸多不足,但需 要注意的是还得考虑课程的特殊性,建设因课而异的微课实 验教学模式.微课的内容也应该上升到学生在校期间的全天 候学习或终生学习之上.
